LC討論超級計算大會SC2023的亮點

  ICC訊（編譯：Nina）超級計算大會2023 (SC23)于2023年11月12日至17日在美國科羅拉多州丹佛市舉行，參會人數(shù)超過14000人，創(chuàng)下了新紀錄。

  兩大主題主導了今年的會議：其一是光子學日益重要的作用，其二是高性能計算和人工智能超級計算機發(fā)展速度之間的矛盾。

  使用光子學，可以通過光纖發(fā)送PCI Express(PCIe)和Compute Express Link(CXL)等協(xié)議，從而實現(xiàn)數(shù)據中心的系統(tǒng)分解和新型超級計算架構。

  Drut Technologies，一家在SC22上嶄露頭角的系統(tǒng)初創(chuàng)公司，利用去年的活動推出了其服務器分解架構。今年，這家初創(chuàng)公司展示了其日益增長的雄心。它正在開發(fā)一種架構，將這一概念擴展到數(shù)據中心。它的DynamicXcelerator(DX)架構將支持多達4096個使用光交換的加速器，類似于谷歌互連其張量處理器單元(TPU)集群的方式。

  其他光子展亮點包括Avicena的光學互連演示，展示了它所聲稱的世界上最小的1Tb/s基于microLED的收發(fā)器。Ayar Labs展示了其嵌入Intel FPGA的光學輸入輸出(I/O)TeraPHY小芯片，而Lightelligence則展示了在光鏈路上使用PCIe/CXL的內存分解。

  SC23也是最新的500強超級計算機亮相的地方。今年有一臺超級計算機——微軟Azure的Eagle——躋身前三，這是商業(yè)機器第一次獲得如此高的排名，而且是微軟在一周內推出的。

  Top500突出的一個趨勢是高性能計算正在放緩。直到2013年，高性能計算以每11年1000倍的速度增長，但自那以后，增長速度大幅放緩。Top500委員會認為，計算能力現(xiàn)在以每11年不到10倍的速度增長。相比之下，超大規(guī)模提供商(Hyperscaler)的人工智能計算需求每3到4個月增長一倍，這種情況將在可預見的未來持續(xù)下去。

  高性能計算和人工智能超級計算機的增長梯度不同有幾個原因。

  高性能計算所需的處理是多種多樣的，要求非常高。由于它處于計算的前沿，因此也是第一個遇到關鍵限制的板塊。相比之下，人工智能和機器學習的計算更加專業(yè)化，且超大規(guī)模提供商在各個方面都做得非常出色，包括在處理器的指令級、浮點數(shù)學表示、核心、芯片和內存以及刀片級。

  此外，還介紹了如何通過使用先進的網絡技術和拓撲結構來橫向和縱向擴展刀片以組成超級計算系統(tǒng)。反過來，人工智能計算需求的指數(shù)級增長不會無限期地持續(xù)下去，而不會出現(xiàn)瓶頸。與高性能計算一樣，這將需要新的思維。

  兩場會議討論了高性能計算和人工智能計算瓶頸的問題：一個論壇討論了光I/O在未來人工智能和高性能計算系統(tǒng)中的作用，以及小芯片(Chiplets)如何使高性能計算和人工智能受益。

  超級計算會議的重點是軟件、算法和應用。但硬件——處理器、存儲器和包括光學在內的互連——也有突出表現(xiàn)。例如，最新的Compute Express Link(CXL)規(guī)范3.1版在展會上發(fā)布，這是一年多來的首次升級。

  英偉達在活動新聞發(fā)布會上發(fā)表的一個令人驚訝的聲明是，NVLink網絡沒有使用任何光學連接。這意味著英偉達部署的光學收發(fā)器和AOC主要用于InfiniBand連接，有些用于以太網。LightCounting將在2024年1月題為“人工智能光學”的報告中討論這一發(fā)展的影響。